Question

（2013?湘西州）目前我国大力提倡节约型社会理念，在城乡家庭中广泛使用一种高效节能灯（如图）．一支功率为11W的节能灯亮度相当于60W的白炽灯．下面有三个相关问题请你帮助解决：
（1）一只额定功率为11W的这种节能灯，正常发光时电流是多少？
（2）将60W的白炽灯改用llW的这种节能灯，每晚按5h算，一个月（30天）能节约多少kW?h的电？
（3）节约的这些电能可将多少千克20℃的水烧至100℃？[C_水=4.2×10³J/kg?℃），计算结果保留一位小数]．

Answer 1

分析：（1）正常发光时节能灯的电功率和额定功率相等，根据P=UI求出电流；
（2）白炽灯的电功率减去节能灯的功率即为节约的功率，根据W=Pt求出一个月能节约的电能；
（3）根据1kW?h=3.6×10⁶J进行单位的换算，然后根据Q_吸=cm（t-t₀）求出烧开水的质量．

解答：解：（1）节能灯正常工作时的功率为11W，
根据P=UI可得，正常工作时的电流：
I=

P白

U

=

11W

220V

=0.05A；
（2）一个月能节约的电能：
W_节约=P_节约t=（P_白-P_节）=（60×10^-3kW-11×10^-3kW）×5h×30=7.35kW?h；
（3）节约的电能：
W_节约=7.35 kW?h=7.35×3.6×10⁶J=2.646×10⁷J，
∵W_节约=Q_吸=cm（t-t₀），
∴烧开水的质量：
m=

Q吸

c(t-t0)

=

2.646×107J

4.2×103J/(kg?℃)×(100℃-20℃)

≈78.8kg．
答：（1）一只额定功率为11W的这种节能灯，正常发光时电流是0.05A；
（2）将60W的白炽灯改用llW的这种节能灯，每晚按5h算，一个月能节约7.35kW?h的电；
（3）节约的这些电能可将78.8kg20℃的水烧至100℃．

点评：本题考查了电功率公式、电功公式、吸热公式的灵活应用，关键是知道用电器正常工作时的功率和额定功率相等，计算过程要注意单位的换算．